免费会员
|
|
一、 概述
孔隙度是岩石的重要性质之一。它定义为孔隙体积与岩石几何体积的比值，通常用百分数表示。这种油田水或烃类物质占据的孔隙空间的大小，无论对合理评价油藏，还是对油藏进行工程施工都是必不可少的参数。我公司根据美国岩心公司的孔隙度仪并参考了大量的资料设计的气体孔隙度仪，仪器优点测试精度高，可调范围宽。可手动或自动操作。仪器测试过程符合SY/T5336—1996标准。可同时测量岩心的孔隙体积、骨架体积和孔隙度。仪器的检测、测试、数据处理、打印报告全过程均由计算机控制。具有结构简单、操作方便、测定速度快、性能稳定等特点，是岩心分析实验室必不可少的装置。
二、 仪器主要技术参数
1、岩心尺寸：Φ25.4×30～
根据玻义尔定律如图1所示：气体的已知体积VK与所测压力PK下等温膨胀到未知室体积V中，膨胀后测量*终平衡压力P这个平衡压力取决于未知体积量，未知体积可以用玻义尔定律求得：
图1：BoyLE原理图
①
② 对于低压真实气体，在弹性体积中作等温膨胀，考虑到器壁的压变性，忽略一些次要因素，计算由下式表示：
③
式中：V——未知室空间体积，cm3
VK——已知室空间体积，cm3
PK——已知室的（原始）压力，MPa
P——平衡压力，MPa
P0————— 当天大气压力，MPa
G———体积的压变系数。
㈠．岩样颗粒体积的测定：
由上述所知，只要用同样的方法进行两次实验就可以确定出岩样的颗粒体积，即未知室不装岩样时得到的平衡压力为P1，未知室空间体积为V1。
④
未知室里装上岩样时得到的平衡压力P，未知室的空间（包括岩心当中的孔隙体积）体积V2
⑤
④式-⑤式为岩样的颗粒体积为Vg
这里我们应该指出的是：由于我们所用的气体孔隙度仪结构设计上考虑了精度和已知室的校正问题，所以在岩样杯（未知室）中装满了不同体积的钢盘，在测定P1时，应在岩样杯中装满钢圆盘，测定P时应从杯中取出与岩样体积相当的钢盘体积，记录取出的钢圆盘体积V钢，所以颗粒体积应为
⑥
㈡ 用TY-B岩心夹持器测定岩样的孔隙体积：
用气体孔隙度仪与TY-B岩心夹持器连接，就可以测定岩样的孔隙体积，TY-B岩心夹持器如图2所示：（见图2）
首先在夹持器中装一个不渗透的钢（或有机玻璃）柱塞，然后打开阀门使已知室的气体膨胀到夹持器中，获得平衡压力P1即得到一个空间（包括通往加压柱塞管线的空间）体积为V1。
然后，用标准圆形岩心替换夹持器中的钢柱塞，用同样的方法获得平衡压力，即又得到一个空间体积V1（包括岩样内孔隙体积+V1）、岩样的孔隙体积VP为：
图2：岩心夹持器图
㈢岩样外表体积和孔隙度的测定
外表体积的求法：
⑦
式中：Vf——岩样外表体积，cm 3
D——岩样直径，cm
H——岩样高度，cm
2、孔隙度的求法：根据下式就可以求出岩样的孔隙度
：
或
⑧
㈣．公式③中Vk、G确定：
其方法是在同一原始压力Pk下测定：
①．岩样杯中装满钢圆盘时的平衡压力P1。
②．从杯中取出*号钢圆盘后的平衡压力P2。
③．从杯中取出第三号钢圆盘（同时装进*号钢盘）的平衡压力P3。
根据公式③就可以知道下面三个描述性方程；
⑨
⑩
⑾
由⑾－⑨式得：
⑿
由⑩－⑨式得：
⒀
令：
所以：
经整理得：
⒁ 
⒂ 式中：
——————*次取出的*号钢圆盘体积；
——————第二次取出的第三号钢圆盘体积；
————————大气压力。
其余符号同前
四、 仪器结构及各部件说明：
本仪器是根据玻义尔定律设计的，所以等温很重要，故要求安装在非通气区，没有空气直接流通的室内实验台上，只要温度稳定在2%范围内，即可测得较稳定的结果。
岩心自动控制测试系统由岩心夹持器系统（骨架夹持器、孔隙夹持器等）、自动气控系统（自动气控阀等）、压力系统（压力调节阀、压力表、压力传感器等）等组成。
数据采集处理系统由数据处理系统、计算机、打印机、操作面板等自动控制部分组成。
1、
带有调节器的高压钢瓶一个（用户自备），瓶内压力约15MPa，用它来作仪器的气源。
2、
气源阀：供给孔隙计调节器低于1MPa，氦（氮）气，当供气阀关闭时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。
3、
调节阀：将1MPa的压力准确的调节到0.7MPa。
4、
阀1：连接0.7MPa压力的气体到标准室和压力计，它是标准室体积的上游极限。（可电脑自动控制）
5、
标准室：已知体积室。
6、
阀2：能使标准室内0.7MPa压力的气体连到未知室体积上去，它是标准室体积的下游极限。（可电脑自动控制）
7、
阀3：使未知体积中的初始压力为0MPa，同时又可以使平衡后的气体放入大气。（可电脑自动控制）
8、
压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示标准室的压力准确达到0.6MPa，并指示体系平衡的压力。
9、
岩心夹持器：给岩心提供适当的压力环境。
